牛客國慶集訓派對Day1 I Steins;Gate(原根 + FFT)
阿新 • • 發佈:2019-01-30
上一次用到原根這個東西,應該是一年之前了吧……
所謂原根,就是指對於某個數字P,滿足它的原根g,g的0~P-2次冪在模P的意義下互不相同,或者說g的1~P-1次冪在模P的意義下無不相同。一般來說,原根只能夠進行列舉求解,但是由於原根一般較小(2或者3),所以可以接受。
對於本題,要求對於每一個數字ak計算在模P意義下,有多少個ai*aj等於ak。直接做顯然是O(N^2)的,不能夠滿足條件。看到這個題目形式和資料範圍,很容易往FFT等方向上想,但是這裡的ai的範圍是1e9級別,而且這個是乘法,直接FFT也是不行的。由於P滿足是質數,所以我們考慮用原根。
我們令g為質數P的原根,那麼對於一個數字ai,唯一存在一個數字bi,使得
#include<bits/stdc++.h> #define PI 3.1415926535 #define eps 1e-8 #define mod 998244353 #define LL long long #define pb push_back #define lb lower_bound #define ub upper_bound #define INF 0x3f3f3f3f #define sf(x) scanf("%d",&x) #define sc(x,y,z) scanf("%d%d%d",&x,&y,&z) #define clr(x,n) memset(x,0,sizeof(x[0])*(n+5)) #define file(x) freopen(#x".in","r",stdin),freopen(#x".out","w",stdout) using namespace std; const int N = 500010; struct Complex { double r,i; Complex(double real=0.0,double image=0.0) { r=real; i=image; } Complex operator +(const Complex o){return Complex(r+o.r,i+o.i);} Complex operator -(const Complex o){return Complex(r-o.r,i-o.i);} Complex operator *(const Complex o){return Complex(r*o.r-i*o.i,r*o.i+i*o.r);} } b[N]; namespace FFT { int len; void brc(Complex *y, int l) { register int i,j,k; for( i = 1, j = l / 2; i < l - 1; i++) { if (i < j) swap(y[i], y[j]); k = l / 2; while ( j >= k) j -= k,k /= 2; if (j < k) j += k; } } void FFT(Complex *y, int len, double on) { register int h, j, k; Complex u, t; brc(y, len); for(h = 2; h <= len; h <<= 1) { Complex wn(cos(on * 2 * PI / h), sin(on * 2 * PI / h)); for(j = 0; j < len; j += h) { Complex w(1, 0); for(k = j; k < j + h / 2; k++) { u = y[k]; t = w * y[k + h / 2]; y[k] = u + t; y[k + h / 2] = u - t; w = w * wn; } } } if (on<0) for (int i = 0; i < len; i++) y[i].r/=len; } void multiply(Complex *A,int lenA) { for(len = 1; len < 2*lenA - 1; len <<= 1); for (int i = lenA; i < len; i++) A[i] = 0; FFT(A,len ,1 ); for (int i = 0;i < len; i++) A[i] = A[i] * A[i]; FFT(A, len, -1); } } int a[N],id[N],n,P,g; LL ans[N]; inline bool check(int g) { LL tmp=1; for(int i=1;i<P-1;i++) { tmp=tmp*g%P; if (tmp==1) return 0; } return 1; } int main() { sf(n); sf(P); for(int i=2;;i++) if (check(i)) {g=i;break;} LL tmp=1,t=0; id[1]=0; for(int i=1;i<P-1;i++) { tmp=tmp*g%P; id[tmp]=i; } for(int i=1;i<=n;i++) { sf(a[i]); if (a[i]%P==0) t++; else b[id[a[i]%P]].r++; } FFT::multiply(b,P-1); for(int i=0;i<P*2;i++) ans[i%(P-1)]+=(LL)(b[i].r+0.5); for(int i=1;i<=n;i++) { if (a[i]>=P) puts("0"); else if (a[i]==0) printf("%lld\n",t*(n-t)*2+t*t); else printf("%lld\n",ans[id[a[i]]]); } return 0; }